Projekteja vuodessa
Abstrakti
Germanium (Ge) has attracted much attention as a promising channel material in nanoscale metal-oxide-semiconductor devices and near-infrared sensing because of its high carrier mobilities and narrow bandgap, respectively. However, efficient passivation of Ge surfaces has remained challenging. Herein, silicon nitride (SiNx)-based passivation schemes on Ge surfaces are studied and the observations are compared to Si counterparts. These results show that instead of a high positive charge density (Q(tot)) that is found in SiNx-passivated Si samples, similar Ge samples contain a high amount of negative Q(tot) (in the range of 10(12 )cm(-2)). The maximum surface recombination velocity of the samples is shown to reduce by a factor of three in both Si and Ge samples by a post-deposition anneal at 400 degrees C. The SiNx-coated samples are capped with an atomic-layer-deposited aluminum oxide (Al2O3) layer, which reduces the midgap interface defect density (D-it) after annealing to 7 x 10(10) and 4 x 10(11) cm(-2) eV(-1) in Si and Ge, respectively. Interestingly, while the Al2O3 capping seems to have no impact on Q(tot) of the Si samples, it turns the stack virtually neutral (similar to-1.6 x 10(11) cm(-2)) on Ge. The presented SiNx-based passivation schemes are promising for optoelectronic devices, where a low D-it and/or a low charge are favored.
Alkuperäiskieli | Englanti |
---|---|
Artikkeli | 2200690 |
Sivumäärä | 6 |
Julkaisu | Physica Status Solidi (A) Applications and Materials Science |
Vuosikerta | 220 |
Numero | 2 |
Varhainen verkossa julkaisun päivämäärä | 20 jouluk. 2022 |
DOI - pysyväislinkit | |
Tila | Julkaistu - tammik. 2023 |
OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Comparison of SiNx-based Surface Passivation Between Germanium and Silicon'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.Projektit
- 6 Päättynyt
-
Superior infrared sensors
Savin, H. (Vastuullinen tutkija) & Pasanen, T. (Projektin jäsen)
29/01/2021 → 28/01/2023
Projekti: Domestic funds and foundations
-
NIR: Super-sensitive ?/X- and NIR-radiation detectors via defect-free nanostructures: Next Imaging Revolution?
Vähänissi, V. (Vastuullinen tutkija), Savin, H. (Projektin jäsen), Ayedh, H. (Projektin jäsen), Setälä, O. (Projektin jäsen), Radfar, B. (Projektin jäsen), Liu, H. (Projektin jäsen), Terletskaia, M. (Projektin jäsen), Lahtiluoma, L. (Projektin jäsen), Räisänen, S. (Projektin jäsen), Leiviskä, O. (Projektin jäsen) & Gosalvez, S. (Projektin jäsen)
01/09/2020 → 31/08/2024
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
HydroGer: Superior IR imaging via hydrogenated germanium nanostructures
Savin, H. (Vastuullinen tutkija), Fung, J. (Projektin jäsen), Chen, K. (Projektin jäsen), Setälä, O. (Projektin jäsen) & Liu, H. (Projektin jäsen)
01/01/2020 → 31/12/2022
Projekti: Academy of Finland: Other research funding